[发明专利]包括固体分离装置的净化器、以及用于废水净化的方法

说明书

本发明涉及一种包括固体分离装置的净化器。本发明也涉及一种用于废水的净化的方法。如果一种流体具有可生物降解的组分，则认为其为废水。

从现有技术已知包括一种固体分离装置的这种净化器。EP2065344A1披露了一种示例净化器。上流式厌氧污泥床（UASB）废水处理为这样一个过程：其通常使用具有反应容器的反应器，该反应容器包括颗粒厌氧污泥床。流入废水均匀分布在床下方，并向上流过生物质床。由于气体穿过流体朝着液位向上流动，因此流体在反应容器中连续运动。

在已知的实施例中，在反应容器的顶部附近，在三相分离器（也称为气液固分离器）或固体分离装置中使水相与污泥固体和气体分离。EP2065344A1披露了一种包括固体收集室的固体和气体分离装置。来自该处理或反应室的流体可进入分离装置和固体收集室。在相对较低的湍流条件下，分离效率较高。已知不一定必须包括固体收集室的可替代固体分离装置，例如涡流装置和筛网。

在已知的实施例中，将来自固体分离装置的带有固体的分离的流体往回运送至反应器，由于密度不同，因此在反应器中引发向下流动。在反应器的下部中，流体将与污泥或流入物（influent）混合。流体中的气泡（例如在厌氧过程中形成）造成向上运送。以这种方式，在反应容器内部形成流体流动的循环。

已知的具有固体分离装置的净化器的一个缺陷在于，在固体分离装置中分离的流体包含气态组分，或气泡，它们向上升起并且产生湍流。这些气泡也可为较重的污泥颗粒提供不需要的向上提升，这干涉了固体分离装置中的分离过程。这种效应称为“污泥浮选”或简称为“浮选”。这些缺陷限制了固体分离装置分离污泥与其他液体和气体的效率，并且因此限制了净化器的功能。

根据现有技术，反应器中的污泥床应位于固体分离装置下方足够远的地方，以使固体收集室中的分离的颗粒物质能穿过液体向下落入污泥床中。如果污泥床有效地包围固体分离装置，则将不会出现这种落下效果，并且固体分离装置将充满颗粒物质并停止工作。因此，已知的固体分离装置在运行时对液位和污泥床有特殊要求，降低了净化器的设计自由度。

在反应容器的顶部附近安装固体分离装置是另一个缺陷，这使反应器的构造变得复杂。

EP0493727披露了一种组合型UASB和机械净化器，其具有连接至外部管道的外部涡流分离装置。在内部，净化器的反应器底部形成机械分离装置，该机械分离装置允许颗粒物质沉降在机械分离装置下方的沉降室中。颗粒物质不能在相反的向上方向上穿过机械分离装置。这种系统的一个缺陷在于，使用了两种不同类型的分离装置，并且外部分离装置需要穿过反应容器的管道。此外，污泥将沉降在流入管线下方的沉降空间中，在此污泥不再与流入物质发生作用，因此厌氧过程的效率不是最优的。

本发明的一个目的是改进已知的净化器。本发明的另一个目的是提供一种改进的用于废水的净化的方法。本发明的另一个目的是提供一种较低成本的净化器。

通过提供一种用于例如废水的流体的净化的净化器来达成目的，所述净化器包括：

-用于流体的反应容器，该反应容器具有反应室和底部；

-下行床（downer），具有顶端和底端，其中，下行床的顶端连接至流体收集器，以便收集来自反应容器的流体，并且所述下行床布置成朝着反应容器的底部运送流体；

-固体分离装置，布置成分离固体与液体，所述固体分离装置包括流体入口和液体排放口（discharge），该液体入口布置成将流体引入固体分离装置中，该液体排放口布置成从固体分离装置中移出分离的液体；

其中，固体分离装置的流体入口连接至下行床的底端，并且固体分离装置位于反应容器的底部上或附近。固体分离装置可设置在反应容器内部。该装置可设置在反应容器的底部上，以便在运行时使污泥床包围固体分离装置。